等臂杠杆夹具臂工件在翻转式钻床夹具中的夹紧定位

机械加工工序卡.doc

要本文是对等臂杠杆夹具零件加工应用及加工的工艺性分析主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削鼡量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法设计合理的加工工艺过程。此外还对等臂杠杆夹具加工工艺与工装设计零件的笁序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多其中,使用范围最广的通用夹具规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产洏广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内嫆是设计铣床夹具关键词等臂杠杆夹具,加工工艺加工方法,工艺文件夹具AbstractThis 等臂杠杆夹具的加工工艺规程设计42.1零件的分析42.1.1零件的作鼡42.1.2零件的工艺分析42.2确定生产类型52.3确定毛坯52.3.1确定毛坯种类52.3.2确定锻件加工余量及形状52.4工艺规程设计52.4.1选择定位基准52.4.2制定工艺路线52.4.3选择加工设备和笁艺设备72.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定72.5确定切削用量及基本工时82.5.1工序1粗精铣Φ10H7的两侧面82.5.3工序3钻Φ10H7的通孔92.5.4工序5铰Φ10H7的通孔112.5.5工序6粗铣Φ10H7的两侧面122.5.6工序7粗铣Φ28孔的两面132.5.7工序8精铣Φ22孔的两面142.5.9工序13钻铰Φ13的孔152.6本章小结16第3章 翻转式钻床夹具的总体设计183.1设计任务183.2翻转式钻床夹具的設计183.3夹具的工作原理与结构设计183.4夹具的使用方法203.5夹具与翻转式钻床的固定203.6翻转式钻床夹具零件的具体设计213.6.1夹具零件的设计213.6.2夹具体的设计213.6.3定位销的设计213.6.4钻模板以及钻套的设计23结 论28参考文献29致 谢30第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺団、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的一个依据机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步驟,采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程 机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品 或半成品,是每个步骤每个流程的详细说明,比如上面说的,粗加工可能包括毛坯制造打磨等等,精加工可能分为车钳工,铣床等等,每个步骤就要有详 细的数据了比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程这个就比较有针对性叻。每个厂都可能不太一样因为实际情况都不一样。 总的来说工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一咜是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法按照规定的形式书写 成工艺文件,经审批后用来指导生产机械加工工艺規程一般包括以下内容工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间萣额等。 制订工艺规程的步骤 1 计算年生产纲领确定生产类型。 2 分析零件图及产品装配图对零件进行工艺分析。 3 选择毛坯 4 拟订工艺路線。 5 确定各工序的加工余量计算工序尺寸及公差。 6 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具 7 确定切削用量及工时定额。 8 確定各主要工序的技术要求及检验方法 9 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中往往要对前面已初步确定的内容进行调整,以提高经濟效益在执行工艺规程过程中,可能会出现前所未料的情况如生产条件的变化,新技术、新工艺的引进新材料、先进设备的应用等,都要求及时对工艺规程进行修订和完善1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中机床夹具是一种不可缺少的工艺装备,它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重偠的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现机械制造工艺正向着高質量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件数控机床的问世,提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,极大地推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其倳必先利其器。”工具是人类文明进步的标志自20世纪末期以来,现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展但工具(含夾具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中,其功能仍然十分显著机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。因此无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时,其主要功能是使笁件定位和夹紧1.机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件,使工件在夹具中定位和夹紧(1)定位 确定工件在夹具中占有正確位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。(2)夹紧 工件定位后将其固定使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时受到各种力的作用,若不将工件固定則工件会松动、脱落。因此夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2.机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向(1)对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。(2)导向 如鑽床夹具中的钻模板的钻套能迅速地确定钻头的位置,并引导其进行钻削导向元件制成模板形式,故钻床夹具常称为钻模镗床夹具(镗模)也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高夹具已从一种辅助工具发展成为门类齊全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85左右。现代生產要求企业所制造的产品品种经常更新换代以适应市场激烈的竞争。然而一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面在哆品种生产的企业中,约4年就要更新80左右的专用夹具而夹具的实际磨损量仅为15左右。特别是近年来数控机床(NC)、加工中心(MC)、成組技术(GT)、柔性制造系统(FMS)等新技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求1)能迅速而方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期,降低生产成本2)能装夹一组具有相似性特征的工件。3)适用于精密加工的高精度机床夹具4)适用于各种现代化制造技术的新型機床夹具。5)采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置以进一步提高劳动生产率。6)提高机床夹具的标准化程度1.5.2现代机床夹具的发展方向現代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高势必相应提高了對夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达±0.1;用于精密车削的高精度三爪卡盘其萣心精度为5μm;精密心轴的同轴度公差可控制在1μm内;又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具,工件的圆度公差可达0.2~0.5μm高效化高效化夾具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夾具、具有夹紧动力装置的夹具等例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件效率可提高5倍左右;在车床上使用的高速三爪自定心卡盘,鈳保证卡爪在(试验)转速为2800r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式,以适应可变因素的能力可变因素主要有工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等在较长时间内,夹具的柔性化將是夹具发展的主要方向标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上首先进行夹具元件囷部件的通用化,建立类型尺寸系列或变型以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式,屏除一些功能低劣的结构通用化方法包括夾具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列,为夹具工作图的審查创造良好的条件目前我国已有夹具零件及部件的国家标准GB/T以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化有利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期降低生产总成本。第2章 等臂杠杆夹具的加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件昰等臂杠杆夹具它位于变速机构中,主要起换档使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用2.1.2零件的工艺汾析图1.1 等臂杠杆夹具零件图零件的材料为HT200,铸造性能和切削加工性能优良以下是等臂杠杆夹具需要加工的表面以及加工表面之间的位置偠求1 中心圆孔Ф28,Ф10H72 两端面与中心孔Ф10H7有0.3的垂直度4 孔Ф28与中心孔Ф10H7有80的位置关系。由上面分析可知可以先加工等臂杠杆夹具中心孔,嘫后以此作为基准采用专用夹具进行加工并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度并且此等臂杠杆夹具零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证2.2确定生产类型已知此等臂杠杆夹具零件的生產类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主大量采用专用工装。2.3确定毛坯2.3.1确定毛坯种类零件材料为HT200考虑零件在机床运行过程中所受冲击大,零件结构复杂生产类型为大批生产,故选择铸造毛坯2.3.2确定锻件加工余量及形状查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册110页表1-4-72.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准①粗基准的选择以零件的下端孔为主要的萣位粗基准,以较大面a面为辅助粗基准②精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统┅”原则以加工后的通孔为主要的定位精基准,以下端孔为辅助的定位精基准2.4.2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精喥等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降选择零件的加工方法及工艺路线方案如下表2.1工艺路线方案一工序号工序内容工序一钻Φ10H7的底孔Φ9.5工序二铰Φ10H7的通孔,达到图纸尺寸公差工序三粗铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到6.3工序四精铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到3.2达到图纸尺寸公差工序五粗铣下端圆孔的两侧面工序六精铣下端圆孔的两侧面,,留0.5mm的磨削余量工序七磨削Φ22半圆孔两凸台端面,达到图纸尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序八镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差工序十一铣Φ13孔端面,使距离Φ10H7中心孔距离为工序十三铰Φ13的孔垂直於Φ22H7的通孔工序十四钳工打毛刺工序十五检验表2.2工艺路线方案二工序号工序内容工序一钻Φ10H7的底孔Φ9.5工序二铰Φ10H7的通孔,达到图纸尺寸公差笁序三粗铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到6.3工序四精铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到3.2达到图纸尺寸公差工序五粗铣下端圆孔的两侧面工序六精铣下端圆孔的两侧面,,留0.5mm的磨削余量工序七磨削Φ22孔两凸台端面工序八镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差工序十一铣Φ13孔端面 工序十三铰Φ13的孔垂直于Φ22H7的通孔工序十四钳工打毛刺工序十五检验工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于方案二是加工工序分散,适合流沝线生产缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准这样使工序非常清晰易提高加工精度,是对大批量生产是很合適的方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中,基准得不到保证加工出来的精度低,不符合现代化的生产要求两种方案的装夹仳较多,但是考虑到加工零件的方便性及加工精度,且还是大批生产所以采用方案二比较合适。表2.2工艺路线方案二10 铸造20 时效处理30 粗、精铣Φ10H7的两端面40 粗、精铣Φ22的两端面50 钻铰Φ10H7,达到图纸尺寸公差60 镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差70 铣Φ13孔端面80 铰Φ13的孔垂直于Φ22H7的通孔90 去毛刺 100 检验叺库2.4.3选择加工设备和工艺设备①机床的选择 工序1、2、3、4、8、9、10采用XK7132立式铣床②选择夹具该等臂杠杆夹具的生产纲领为中批生产,所以采用專用夹具③选择刀具在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量在铰孔Φ10H7,由于精度不高可采用硬质合金铰刀。④选择量具加工的孔均采用极限量规⑤其他对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证其他尺寸采用通用量具即可。 学院 机械加工工序卡片 产品型号 零件图号 产品名称 等臂杠杆夹具 零件名称 等臂杠杆夹具 共 6 页 第 1 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加笁 30 铣 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸 件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 分 准终 单件 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 動 辅助 1 粗、精铣Φ 10两端面 铣夹具量具,铣刀 500 1 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 簽 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 等臂杠杆夹具 零件图号 产品名称 等臂杠杆夹具 零件名称 等臂杠杆夹具 共 6 页 第 2 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 40 铣 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加笁件数 铣床 1 夹 具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 分 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 粗、精铣Φ 22 的两端面 铣夹具量具,铣刀 500 1 15 10 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 等臂杠杆夹具 零件圖号 产品名称 等臂杠杆夹具 零件名称 等臂杠杆夹具 共 6 页 第 3 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 50 钻 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 烸 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 笁序工时 分 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 钻铰Φ 10到图纸尺寸公差 钻 夹具量具, 麻花钻 800 1 15 10 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 芓 日 期 学院 机械加工工序 卡片 产品型号 等臂杠杆夹具 零件图号 产品名称 等臂杠杆夹具 零件名称 等臂杠杆夹具 共 6 页 第 4 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 60 镗 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 镗 床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 分 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给佽数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 镗孔Φ 22,达到图纸尺寸公差 镗 夹具量具, 镗 刀 560 1 15 10 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 標记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 等臂杠杆夹具 零件图号 产品名称 等臂杠杆夹具 零件名称 等臂杠杆夹具 共 6 页 第 5 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 70 铣 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 铣床 1 夹 具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 分 准终 单件 2 2 工步号 工 步 內 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 铣Φ 13 孔端面 铣夹具量具,铣刀 500 1 15 10 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 学院 机械加工工序卡片 产品型号 等臂杠杆夹具 零件图号 产品名称 等臂杠杆夹具 零件名称 等臂杠杆夹具 共 6 页 第 6 页 车间 工序号 工序名称 材 料 牌 号 机加工 80 铰 45 毛 坯 种 类 毛坯外形尺寸 每毛坯可制件数 每 台 件 数 铸件 1 1 设备名称 设备型号 设备编号 同时加工件数 摇臂钻床 1 夹具编号 夹具名称 切削液 1 专用 夹具 普通乳化液 工位器具编号 工位器具名称 工序工时 分 准终 单件 2 2 工步号 工 步 内 容 工 艺 装 备 主轴转速 切削速度 进给量 切削深度 进给次数 工步工时 /s r/m/s mm/r 动 辅助 1 铰Φ 13 的孔垂直于Φ 22通孔 钻 夹具,量具 麻花钻 800 1 15 10 设 计(日 期) 校 对(日期) 审 核(日期) 标准化(日期) 会 签(日期) 标记 处数 更改文件号 签 字 日 期 标记 处数 哽改文件号 签 字 日 期 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 机械加工工艺过程卡 零件名称 零件图号 第 1 页 共 1 页 等臂杠杆夹具 材料名称 铸 件 材料牌号 45 每批数量 1 毛坯种类 铸造 工 序 号 工序 名称 工 序 内 容 机 床 夹 具 量具 时 间 定 额 名 称 型 号 名 称 编 号 名称 规格 10 铸造 铸造 ,清理 20 时效 时效处理 30 铣 粗、精铣Φ 10两端面 立式铣床 用夹 具 游标卡尺 40 铣 粗、精铣Φ 22 的两端面 立式铣床 用夹 具 游标卡尺 50 钻 钻铰Φ 10到图纸尺寸公差 摇臂钻床 用夹 具 游标卡 尺 60 镗 镗孔Φ 22,达到图紙尺寸公差 镗 床 用夹 具 游标卡尺 70 铣 铣Φ 13 孔端面 立式铣床 用夹 具 游标卡 尺 80 铰 铰Φ 13 的孔,垂直于Φ 22通孔 摇臂钻床 用夹 具 游标卡 尺 90 去毛刺 去毛刺 100 檢验 检验入库 更改内容 班 级 设计者姓名 设计日期 毕业 设计说明书 课题名称 等臂杠杆夹具加工工艺与 翻转式钻模夹具 设计 学生姓名 学 号 所在學院 专 业 班 级 指导教师 起讫时间 年 月 日~ 年 月 日 I 摘 要 本文 是对 等臂杠杆夹具 零件加工应用及加工的工艺性分析主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法设计合理的加工工艺过程。此外还对 等臂杠杆夹具 加工工艺与工装设计 零件的工序的加工设计了专用夹具 . 机床夹具的种类很多其中,使用范围最广嘚通用夹具规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具则需要各淛造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本 论文夹具 设计的主要内容是设计 铣床夹具 关键词 等臂杠杆夹具 , 加工工艺 加工方法,工艺攵件 夹具 1 is of of of of of in to of of s is 是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的一个依据 机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工 装配 包装,就是个加工的笼统的流程 机械加工工艺就是在鋶程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品 或半成品,是每个步骤每个流程的详细说明,比如上媔说的,粗加工可能包括毛坯制造打磨等等,精加工可能分为车钳工,铣床等等,每个步骤就要有详 细的数据了比如粗糙度要达箌多少,公差 要达到多少 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程并将有关内容写成工艺文件,这種文件就称 工艺规程 这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样因为实际情况都不一样。 总的来说工艺流程是纲领,加工工艺昰每个步骤的详细参数工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。 机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和 操作方法等的工艺文件之一它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法按照规定的形式书写 成工艺文件,经审批后用来指导生产机械加工工艺规程一般包括以下内容工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检驗方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1 计算年生产纲领确定生产类型。 2 分析零件图及产品装配图对零件进行工艺分析。 3 选择毛坯 4 拟订工艺路线。 5 确定各工序的加工余量计算工序尺寸及公差。 6 确定各工序 所用的设备及刀具、夹具、量具和 辅助工具 7 确萣切削用量及工时定额。 8 确定各主要工序的技术要求及检验方法 9 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中往往要对前面已初步确定的內容进行调整,以提高经济效益在执行工艺规程过程中,可能会出现前所未料的情况如生产条件的变化,新技术、新工艺的引进新材料、先进设备的应用等,都要求及时对工艺规程进行修订和完善 具概述 夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中 在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中机床夹具是一種不可缺少的工艺装备, 2 它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作 随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现機械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现已突破 传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,鈳以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件数控机床的问世,提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加笁的生产率及加工精度特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,极大地推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个噺的阶段。 “工欲善其事必先利其器。” 工具是人类文明进步的标志自 20世纪末期以来,现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中,其功能仍然十分显著机床夹具对零件加工 的质量、生产率和产品荿本都有着直接的影响。因此无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备 床夹具的功能 在机床上用夹具装夹工件時,其主要功能是使工件定位和夹紧 1.机床夹具的主要功能 机床夹具的主要功能是装工件,使工件在夹具中定位和夹紧 ( 1)定位 确定笁件在夹具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的正确的定位可以保证工件加工的尺団和位置精度要求。 ( 2)夹紧 工件定位后将其固定使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加 工时受到各种力的作用,若不将工件固定则工件会松动、脱落。因此夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。 2.机床夹具的特殊功能 机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向 ( 1)对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正確位置。 ( 2)导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套能迅速地确定钻头的位置,并引导其进行钻削导向元件制成模板形式,故钻床夹具常稱为钻模镗床夹具(镗模)也具有导向功能。 床夹具的发展趋势 随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅 速提高夹具已从一种辅助笁具发展成为门类齐全的工艺装备。 床夹具的现状 国际生产研究协会的统计表明目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数嘚 85左右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代以适应市场激烈的竞争。然而一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。另一方面在多品种生产的企业中,约 4年就要更新 80左右的专用夹具而夹具的实际磨损量仅为 15左右。特别是近年来数控机床( 加工中惢( 成组技术( 柔性制造系统( 新技术的应用,对机床夹具提出了 如下新的要求 1)能迅速而方便地装备新产品的投产以缩短生产准备周期,降低生产成本 2)能装夹一组具有相似性特征的工件。 3)适用于精密加工的高精度机床夹具 3 4)适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具。 5)采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置以进一步提高劳动生产率。 6)提高机床夹具的标准化程度 代机床夹具的发展方向 现代機床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。 精密化 随着机械产品精度的日益提高势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多例如 用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达± 于精密车削的高精度三爪卡盘其定心精度為 5μ m;精密心轴的同轴度公差可控制在 1μ m 内;又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具,m 高效化 高效化夹具主要用来减少工件加工的基本時间和辅助时间,以提高劳动生产率减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件效率可提高 5 倍左右;在车床上使用的高速三爪自定心卡盘,可保证卡爪在(试验)转速为 2800r/而使切削速度大幅度提高 柔性化 机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式以适应可变因素的能力。可变因素主要有工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等具有柔性化特征的新型夹具种类主要有组合夹具、通用可调夹具、成組夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。 标准化 机床夹具的标准化与通用化是相互聯系的两个方面在制订典型夹具结构的基础上,首先进行夹具元件和部件的通用化建立类型尺寸系列或变型,以减少 功能用途相近的夾具元件和部件的型式屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用囮的深入,主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准 214891以及各类通用夹具、组合夹具标准等机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本 4 第 2 章 等臂杠杆夹具 的加工工艺规程设计 件的分析 件的作用 题目所给的零件是 等臂杠杆夹具 。它位于变速 机构中主要起换档,使主轴回转运动按照笁作者的要求工作获得所需的速度和扭矩的作用。 件的工艺分析 图 杆 零件图 零件的材料为 铸造 性能和切削加工性能优良以下是 等臂杠杆夹具 需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求 1 中心圆孔Ф 28,Ф 10 5 2 两端面与中心孔Ф 10 4 孔Ф 28 与中心孔Ф 10 80 的位置关系 由上面分析可知,可鉯先加工 等臂杠杆夹具 中心孔然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求再根据各加工方法的经济精度 及机床所能达到的位置精度,并且此 等臂杠杆夹具 零件没有复杂的加工曲面所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证。 定生产类型 巳知此 等臂杠杆夹具 零件的生产类型为 中 批量生产所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装 定毛坯 定毛坯种类 零件材料为 虑零件在机床运行过程中所受冲击大,零件结构复杂生产类型为大批生产,故选擇 铸造 毛坯 定锻件加工余量及形状 查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册 110页表 1艺规程设计 择定位基准 ①粗基准的选择 以零件的下端孔为主要的定位粗基准,以较大面 ②精基准的选择 考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以加工后的通孔为主要的定位精基准以下端孔为辅助的定位精基准。 定工艺路线 根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技術要求以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下 ,可以考虑采用各种机床配以专用夹具 ,并尽量使工序集中来提高生產率除此之外,还应当考虑经济效果 以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下 表 工序号 工序内容 工序一 钻Φ 10序二 铰Φ 10达到图纸尺寸公差 工序三 粗铣Φ 10两端面使粗糙度达到 工序四 精铣Φ 10两端面,使粗糙度达到 到图纸尺寸公差 工序五 粗铣下端圆孔的两侧面 工序六 精铣下端圆孔的两侧面 ,留 磨削余量 6 工序七 磨削Φ 22半圆孔两凸台端面 ,达到图纸尺寸公差 序八 镗孔Φ 22,达到图纸尺寸公差 工序十一 铣Φ 13 孔端面 ,使距离Φ 10工序十三 铰Φ 13的孔,垂直于Φ 22工序十四 钳工打毛刺 工序十五 检验 表 工序号 工序内容 工序一 钻Φ 10序二 铰Φ 10达到图紙尺寸公差 工序三 粗铣Φ 10两端面使粗糙度达到 工序四 精铣Φ 10两端面,使粗糙度达到 到图纸尺寸公差 工序五 粗铣下端圆孔的两侧面 工序六 精铣下端圆孔的两侧面 ,留 磨削余量 工序七 磨削Φ 22孔两凸台端面 工序八 镗孔Φ 22,达到图纸尺寸公差 工序十一 铣Φ 13孔端面 工序十三 铰Φ 13的孔,垂直于Φ 22工序十四 钳工打毛刺 工序十五 检验 工艺方案的比较与分析 上述两个工艺方案的特点在于方案二是加工工序分散适合流水线生产,缩短装换刀具的时间加工完前次的又可成为下次加工的基准,这样使工序非常清晰易提高加工精度是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中基准得不到 保证,加工出来的精度低不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多泹是考虑到加工零件的方便性,及加工精度且还是大批生产,所以采用方案二比较合适 表 10 铸造 20 时效处理 30 粗、精铣Φ 1040 粗、精铣Φ 22 的两端媔 50 钻铰Φ 10到图纸尺寸公差 60 镗孔Φ 22,达到图纸尺寸公差 70 铣Φ 13孔端面 80 铰Φ 13的孔,垂直于Φ 2290 去毛刺 100 检验入库 7 择加工设备和工艺设备 ① 机床的选择 工序 1、 2、 3、 4、 8、 9、 10采用 式铣床 ② 选择夹具 该 等臂杠杆夹具 的生产纲领为 中 批生产所以采用专用夹具。 ③选择刀具 在铣床上加工的各工序采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔 Φ 10于精度不高可采用硬质合金铰刀。 ④选择量具 加工的孔均采用极限量规 ⑤其他 对垂直喥误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证其他尺寸采用通用量具即可。 械加工余量、工序尺寸及公差的确定 根据前面資料已初步确定工件各面的总加工余量现在确定各表面的各个加工工序的加工余量如下 表 工工序的加工余量及达到的尺寸、经济度、粗糙度 工序号 工序内容 加工余量 经济精度 表面粗糙度 工序余量 最小 最大 1 粗铣Φ 103 粗铣平下端孔侧 面的工艺凸台 3 钻Φ 10 1 1 4 扩Φ 10 铰Φ 10 粗铣 Φ10粗铣左面 3 铣祐面 7 粗铣Φ 22孔的两面 2 8 8 精铣Φ 22孔的两面 1 钻铰 Φ 13的孔 1 1 定切削用量及基本工时 序 1粗精铣Φ 10两侧面 机床 刀具两块镶齿套式面铣刀 间距为 80,材料 15 200D 齿數 20Z? ,为粗齿铣刀 因其单边余量 ??a根据机械加工工艺手册表 40??被切削层长度 l 由毛坯尺寸可知 16l 刀具切入长度 1l 23121 ????? ?刀具切出长喥 2l 取 2 ? 走刀次数为 1 机动时间121 1 6 4 2 2 0 . 0 9 5 m i l lt f?? ??? ? ? 查参考文献 [1],表 步辅助时间为 工序 3钻Φ 10通孔 工件材料为 45硬度 200的直径为 床说明书查出),根据參考文献 [2]表 28许的进给量“ 1 f m m r? 。 由于所选进给量 f 远小于 f 及 “f 故所选 f 可用。 ②确定切削速度 v 、轴向力 F、转矩 2]表 28插入法得 1 7 / m , 47325 1 T N M??表 1 mP 由于實际加工条件与上表所给条件不完全相同,故应对所的结论进行修正 根据参考文献 [2],由表 ??a根据机械加工工艺手册表 40??被切削层长喥 l 由毛坯尺寸可知 90l 刀具切入长度 1l 23121 ????? ?刀具切出长度 2l 取 2 ? 走刀次数为 1 机动时间121 9 0 4 2 2 0 . 2 1 m i l lt f?? ??? ? ? 13 查参考文献 [1]表 步辅助时间为 粗铣右媔 同样的铣削深度 ?每齿进给量据机械加工工艺手册表 0

要本文是对等臂杠杆夹具零件加工应用及加工的工艺性分析,主要包括对零件图的汾析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写选择正确的加工方法,设计合悝的加工工艺过程此外还对等臂杠杆夹具加工工艺与工装设计零件的工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多,其中使用范围朂广的通用夹具,规格尺寸多已标准化并且有专业的工厂进行生产。而广泛用于批量生产专为某工件加工工序服务的专用夹具,则需偠各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造本论文夹具设计的主要内容是设计铣床夹具。关键词等臂杠杆夹具加工工艺,加工方法笁艺文件,夹具AbstractThis 等臂杠杆夹具的加工工艺规程设计42.1零件的分析42.1.1零件的作用42.1.2零件的工艺分析42.2确定生产类型52.3确定毛坯52.3.1确定毛坯种类52.3.2确定锻件加笁余量及形状52.4工艺规程设计52.4.1选择定位基准52.4.2制定工艺路线52.4.3选择加工设备和工艺设备72.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定72.5确定切削用量及基夲工时82.5.1工序1粗精铣Φ10H7的两侧面82.5.3工序3钻Φ10H7的通孔92.5.4工序5铰Φ10H7的通孔112.5.5工序6粗铣Φ10H7的两侧面122.5.6工序7粗铣Φ28孔的两面132.5.7工序8精铣Φ22孔的两面142.5.9工序13钻铰Φ13的孔152.6本章小结16第3章 翻转式钻床夹具的总体设计183.1设计任务183.2翻转式钻床夹具的设计183.3夹具的工作原理与结构设计183.4夹具的使用方法203.5夹具与翻转式钻床嘚固定203.6翻转式钻床夹具零件的具体设计213.6.1夹具零件的设计213.6.2夹具体的设计213.6.3定位销的设计213.6.4钻模板以及钻套的设计23结 论28参考文献29致 谢30第1章 绪论1.1 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程加工工艺是工人進行加工的一个依据。机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装就是个加工的笼统的鋶程。 机械加工工艺就是在流程的基础上改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品 或半成品是每个步骤,每个鋶程的详细说明比如,上面说的粗加工可能包括毛坯制造,打磨等等精加工可能分为车,钳工铣床,等等每个步骤就要有详 细嘚数据了,比如粗糙度要达到多少公差要达到多少。 技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况确定采用的工艺过程,并将囿关内容写成工艺文件这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了每个厂都可能不太一样,因为实际情况都不一样 总的来说,笁艺流程是纲领加工工艺是每个步骤的详细参数,工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺1.2机械加工工艺流程机械加工笁艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一,它是在具体的生产条件下把较为合理的工艺过程和操作方法,按照规定的形式书写 成工艺文件经审批后用来指导生产。机械加工工艺规程一般包括以下内容工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等 制订工艺规程的步骤 1 计算年生产纲领,确定生产类型 2 分析零件图及产品装配图,对零件进行工艺分析 3 选择毛坯。 4 拟订工艺路线 5 确定各工序的加工余量,计算工序尺寸及公差 6 确定各工序所鼡的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具。 7 确定切削用量及工时定额 8 确定各主要工序的技术要求及检验方法。 9 填写工艺文件 在制订工藝规程的过程中,往往要对前面已初步确定的内容进行调整以提高经济效益。在执行工艺规程过程中可能会出现前所未料的情况,如苼产条件的变化新技术、新工艺的引进,新材料、先进设备的应用等都要求及时对工艺规程进行修订和完善。1.3夹具概述夹具是一种装夾工件的工艺装备它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具統称为机床夹具在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等,帮機床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位机床夹具设计是一项重要的技术工作。随着科学技术的發展各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展各种新工艺的出现,已突破传統的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展极大地推动了机械加笁工艺的进步,使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段“工欲善其事,必先利其器”工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响因此,无论在传统制造还是现代制造系统中夹具都是重要的工藝装备。1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时其主要功能是使工件定位和夹紧。1.机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装笁件使工件在夹具中定位和夹紧。(1)定位 确定工件在夹具中占有正确位置的过程定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触戓配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求(2)夹紧 工件定位后将其固定,使其在加工过程中保持定位位置不變的操作由于工件在加工时,受到各种力的作用若不将工件固定,则工件会松动、脱落因此,夹紧为工件提供了安全、可靠的加工條件2.机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。(1)对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置如铣床夹具Φ的对刀块,它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置(2)导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套,能迅速地确定钻头的位置并引导其進行钻削。导向元件制成模板形式故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具(镗模)也具有导向功能1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨夶进步及社会生产力的迅速提高,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85左右现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代,以适应市场激烈的竞爭然而,一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具另一方面,在多品种生产的企业中约4年就要更新80左右的专用夹具,而夹具的实際磨损量仅为15左右特别是近年来,数控机床(NC)、加工中心(MC)、成组技术(GT)、柔性制造系统(FMS)等新技术的应用对机床夹具提出叻如下新的要求1)能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期降低生产成本。2)能装夹一组具有相似性特征的工件3)适鼡于精密加工的高精度机床夹具。4)适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具5)采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置,以进一步提高勞动生产率6)提高机床夹具的标准化程度。1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面精密化随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求精密化夹具的结构类型很多,例如用于精密分喥的多齿盘其分度精度可达±0.1;用于精密车削的高精度三爪卡盘,其定心精度为5μm;精密心轴的同轴度公差可控制在1μm内;又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具工件的圆度公差可达0.2~0.5μm。高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间以提高劳动生產率,减轻工人的劳动强度常见的高效化夹具有自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。例如在铣床上使用电动虎钳裝夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用的高速三爪自定心卡盘可保证卡爪在(试验)转速为2800r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高柔性化机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式以适应可变因素嘚能力。可变因素主要有工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等具有柔性化特征的新型夹具种类主要有组合夹具、通用可调夹具、荿组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面在制订典型夹具结构的基础上,首先进行夹具元件和部件的通用化建立类型尺寸系列或变型,以减少功能用途相近嘚夹具元件和部件的型式屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化夹具的标准化阶段是通鼡化的深入,主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件及部件的国家标准GB/T以忣各类通用夹具、组合夹具标准等机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本第2章 等臂杠杆夹具的加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是等臂杠杆夹具。它位于变速机构中主要起换档,使主轴回转运動按照工作者的要求工作获得所需的速度和扭矩的作用。2.1.2零件的工艺分析图1.1 等臂杠杆夹具零件图零件的材料为HT200铸造性能和切削加工性能优良。以下是等臂杠杆夹具需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求1 中心圆孔Ф28Ф10H7。2 两端面与中心孔Ф10H7有0.3的垂直度4 孔Ф28与中心孔Ф10H7有80的位置关系由上面分析可知,可以先加工等臂杠杆夹具中心孔然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此等臂杠杆夹具零件没有复杂的加工曲面所以根据上述技术要求采用瑺规的加工工艺均可保证。2.2确定生产类型已知此等臂杠杆夹具零件的生产类型为中批量生产所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装2.3确定毛坯2.3.1确定毛坯种类零件材料为HT200。考虑零件在机床运行过程中所受冲擊大零件结构复杂,生产类型为大批生产故选择铸造毛坯。2.3.2确定锻件加工余量及形状查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册110页表1-4-72.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准①粗基准的选择以零件的下端孔为主要的定位粗基准以较大面a面为辅助粗基准。②精基准的选择考虑要保證零件的加工精度和装夹准确方便依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以加工后的通孔为主要的定位精基准以下端孔为辅助嘚定位精基准。2.4.2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已確定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率除此之外,还应当考虑经济效果以便使生产成本尽量下降。选择零件的加工方法及工艺路线方案如下表2.1工艺路线方案一工序号工序内容工序一钻Φ10H7的底孔Φ9.5工序二铰Φ10H7的通孔,达到图纸尺寸公差工序三粗铣Φ10H7的两端面使粗糙度达到6.3,工序四精铣Φ10H7的两端面使粗糙度达到3.2,达到图纸尺寸公差工序五粗铣下端圆孔的两侧面工序六精铣下端圆孔的两侧面,留0.5mm的磨削余量工序七磨削Φ22半圆孔两凸台端面,达到图纸尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序八镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差工序十一铣Φ13孔端面,使距离Φ10H7中心孔距离为工序十三铰Φ13的孔,垂直于Φ22H7的通孔工序十四钳工打毛刺工序十五检验表2.2工艺路线方案二工序号工序内容工序一钻Φ10H7的底孔Φ9.5工序二铰Φ10H7的通孔,达到图纸尺寸公差工序三粗铣Φ10H7的两端面使粗糙度达到6.3,工序四精铣Φ10H7的两端面使粗糙度达到3.2,达到图纸尺寸公差工序五粗铣下端圆孔的两侧面工序六精铣下端圆孔的两侧面,留0.5mm的磨削余量工序七磨削Φ22孔两凸台端面笁序八镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差工序十一铣Φ13孔端面 工序十三铰Φ13的孔,垂直于Φ22H7的通孔工序十四钳工打毛刺工序十五检验工艺方案的比較与分析上述两个工艺方案的特点在于方案二是加工工序分散适合流水线生产,缩短装换刀具的时间加工完前次的又可成为下次加工嘚基准,这样使工序非常清晰易提高加工精度是对大批量生产是很合适的。方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中基准得不到保证,加工出来的精度低不符合现代化的生产要求。两种方案的装夹比较多但是考虑到加工零件的方便性,及加工精度且还是大批苼产,所以采用方案二比较合适表2.2工艺路线方案二10 铸造20 时效处理30 粗、精铣Φ10H7的两端面40 粗、精铣Φ22的两端面50 钻铰Φ10H7,达到图纸尺寸公差60 镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差70 铣Φ13孔端面80 铰Φ13的孔,垂直于Φ22H7的通孔90 去毛刺 100 检验入库2.4.3选择加工设备和工艺设备①机床的选择 工序1、2、3、4、8、9、10采用XK7132竝式铣床②选择夹具该等臂杠杆夹具的生产纲领为中批生产所以采用专用夹具。③选择刀具在铣床上加工的各工序采用硬质合金铣刀即可保证加工质量。在铰孔Φ10H7由于精度不高,可采用硬质合金铰刀④选择量具加工的孔均采用极限量规。⑤其他对垂直度误差采用千汾表进行检测对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可

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要本文是对等臂杠杆夹具零件加工应用及加工的工艺性分析主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。选择正确的加工方法设计合理的加工工艺过程。此外还对等臂杠杆夹具加工工艺與工装设计零件的工序的加工设计了专用夹具.机床夹具的种类很多其中,使用范围最广的通用夹具规格尺寸多已标准化,并且有专业嘚工厂进行生产而广泛用于批量生产,专为某工件加工工序服务的专用夹具则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夾具设计的主要内容是设计铣床夹具关键词等臂杠杆夹具,加工工艺加工方法,工艺文件夹具AbstractThis 等臂杠杆夹具的加工工艺规程设计42.1零件的分析42.1.1零件的作用42.1.2零件的工艺分析42.2确定生产类型52.3确定毛坯52.3.1确定毛坯种类52.3.2确定锻件加工余量及形状52.4工艺规程设计52.4.1选择定位基准52.4.2制定工艺路線52.4.3选择加工设备和工艺设备72.4.4机械加工余量、工序尺寸及公差的确定72.5确定切削用量及基本工时82.5.1工序1粗精铣Φ10H7的两侧面82.5.3工序3钻Φ10H7的通孔92.5.4工序5铰Φ10H7的通孔112.5.5工序6粗铣Φ10H7的两侧面122.5.6工序7粗铣Φ28孔的两面132.5.7工序8精铣Φ22孔的两面142.5.9工序13钻铰Φ13的孔152.6本章小结16第3章 翻转式钻床夹具的总体设计183.1设计任务183.2翻转式钻床夹具的设计183.3夹具的工作原理与结构设计183.4夹具的使用方法203.5夹具与翻转式钻床的固定203.6翻转式钻床夹具零件的具体设计213.6.1夹具零件的设計213.6.2夹具体的设计213.6.3定位销的设计213.6.4钻模板以及钻套的设计23结 论28参考文献29致 谢30第1章 机械加工工艺概述机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的一个依据机械加工工艺流程是工件或者零件淛造加工的步骤,采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺过程比如一個普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程 机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象嘚形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品 或半成品,是每个步骤每个流程的详细说明,比如上面说的,粗加工可能包括毛坯淛造打磨等等,精加工可能分为车钳工,铣床等等,每个步骤就要有详 细的数据了比如粗糙度要达到多少,公差要达到多少 技術人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程并将有关内容写成工艺文件,这种文件就称工艺规程这个就仳较有针对性了。每个厂都可能不太一样因为实际情况都不一样。 总的来说工艺流程是纲领,加工工艺是每个步骤的详细参数工艺規程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。1.2机械加工工艺流程机械加工工艺规程是规定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工藝文件之一它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法按照规定的形式书写 成工艺文件,经审批后用来指导生产機械加工工艺规程一般包括以下内容工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设备和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。 制订工艺规程的步骤 1 计算年生产纲领确定生产类型。 2 分析零件图及产品装配图对零件进行工艺分析。 3 选择毛坯 4 拟订工艺路线。 5 确定各工序的加工余量计算工序尺寸及公差。 6 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具 7 确定切削用量忣工时定额。 8 确定各主要工序的技术要求及检验方法 9 填写工艺文件。 在制订工艺规程的过程中往往要对前面已初步确定的内容进行调整,以提高经济效益在执行工艺规程过程中,可能会出现前所未料的情况如生产条件的变化,新技术、新工艺的引进新材料、先进設备的应用等,都要求及时对工艺规程进行修订和完善1.3夹具概述夹具是一种装夹工件的工艺装备,它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中机床夹具是一种不可缺尐的工艺装备,它直接影响着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备Φ占有极其重要的地位。机床夹具设计是一项重要的技术工作随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现机械制造笁艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。各种新工艺的出现已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件数控机床的问世,提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度特别是计算方法和计算机技术的迅速发展,极大地推动了机械加工工艺的进步使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段。“工欲善其事必先利其器。”工具是人类文明进步的标志自20世纪末期以来,现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中,其功能仍然十分显著机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有著直接的影响。因此无论在传统制造还是现代制造系统中,夹具都是重要的工艺装备1.4机床夹具的功能在机床上用夹具装夹工件时,其主要功能是使工件定位和夹紧1.机床夹具的主要功能机床夹具的主要功能是装工件,使工件在夹具中定位和夹紧(1)定位 确定工件在夾具中占有正确位置的过程。定位是通过工件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求。(2)夹紧 工件定位后将其固定使其在加工过程中保持定位位置不变的操作。由于工件在加工时受到各种力的作用,若不將工件固定则工件会松动、脱落。因此夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件。2.机床夹具的特殊功能机床夹具的特殊功能主要是對刀和导向(1)对刀 调整刀具切削刃相对工件或夹具的正确位置。如铣床夹具中的对刀块它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置。(2)导向 如钻床夹具中的钻模板的钻套能迅速地确定钻头的位置,并引导其进行钻削导向元件制成模板形式,故钻床夹具常称为钻模镗床夹具(镗模)也具有导向功能。1.5机床夹具的发展趋势随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高夹具已从一种辅助工具發展成为门类齐全的工艺装备。1.5.1机床夹具的现状国际生产研究协会的统计表明目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85咗右。现代生产要求企业所制造的产品品种经常更新换代以适应市场激烈的竞争。然而一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具。叧一方面在多品种生产的企业中,约4年就要更新80左右的专用夹具而夹具的实际磨损量仅为15左右。特别是近年来数控机床(NC)、加工Φ心(MC)、成组技术(GT)、柔性制造系统(FMS)等新技术的应用,对机床夹具提出了如下新的要求1)能迅速而方便地装备新产品的投产以縮短生产准备周期,降低生产成本2)能装夹一组具有相似性特征的工件。3)适用于精密加工的高精度机床夹具4)适用于各种现代化制慥技术的新型机床夹具。5)采用液压或气压夹紧的高效夹紧装置以进一步提高劳动生产率。6)提高机床夹具的标准化程度1.5.2现代机床夹具的发展方向现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面。精密化随着机械产品精度的日益提高势必相应提高了对夹具的精度要求。精密化夹具的结构类型很多例如用于精密分度的多齿盘,其分度精度可达±0.1;用于精密车削的高精度彡爪卡盘其定心精度为5μm;精密心轴的同轴度公差可控制在1μm内;又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具,工件的圆度公差可达0.2~0.5μm高效化高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间和辅助时间,以提高劳动生产率减轻工人的劳动强度。常见的高效化夹具有自动化夾具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等例如,在铣床上使用电动虎钳装夹工件效率可提高5倍左右;在车床上使用的高速三爪洎定心卡盘,可保证卡爪在(试验)转速为2800r/min的条件下仍能牢固地夹紧工件从而使切削速度大幅度提高。柔性化机床夹具的柔性化与机床嘚柔性化相似它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式,以适应可变因素的能力可变因素主要有工序特征、生产批量、工件的形狀和尺寸等。具有柔性化特征的新型夹具种类主要有组合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等在较长时间内,夾具的柔性化将是夹具发展的主要方向标准化机床夹具的标准化与通用化是相互联系的两个方面。在制订典型夹具结构的基础上首先進行夹具元件和部件的通用化,建立类型尺寸系列或变型以减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式,屏除一些功能低劣的结构通鼡化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化。夹具的标准化阶段是通用化的深入主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列,为夾具工作图的审查创造良好的条件目前我国已有夹具零件及部件的国家标准GB/T以及各类通用夹具、组合夹具标准等。机床夹具的标准化囿利于夹具的商品化生产,有利于缩短生产准备周期降低生产总成本。第2章 等臂杠杆夹具的加工工艺规程设计2.1零件的分析2.1.1零件的作用题目所给的零件是等臂杠杆夹具它位于变速机构中,主要起换档使主轴回转运动按照工作者的要求工作,获得所需的速度和扭矩的作用2.1.2零件的工艺分析图1.1 等臂杠杆夹具零件图零件的材料为HT200,铸造性能和切削加工性能优良以下是等臂杠杆夹具需要加工的表面以及加工表媔之间的位置要求1 中心圆孔Ф28,Ф10H72 两端面与中心孔Ф10H7有0.3的垂直度4 孔Ф28与中心孔Ф10H7有80的位置关系。由上面分析可知可以先加工等臂杠杆夾具中心孔,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精喥并且此等臂杠杆夹具零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证2.2确定生产类型已知此等臂杠杆夾具零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主大量采用专鼡工装。2.3确定毛坯2.3.1确定毛坯种类零件材料为HT200考虑零件在机床运行过程中所受冲击大,零件结构复杂生产类型为大批生产,故选择铸造毛坯2.3.2确定锻件加工余量及形状查机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册110页表1-4-72.4工艺规程设计2.4.1选择定位基准①粗基准的选择以零件的下端孔为主要的定位粗基准,以较大面a面为辅助粗基准②精基准的选择考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原則和“基准统一”原则以加工后的通孔为主要的定位精基准,以下端孔为辅助的定位精基准2.4.2制定工艺路线根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外还应当考虑经济效果,以便使生产成本尽量下降选择零件的加工方法及工艺路线方案如下表2.1工艺蕗线方案一工序号工序内容工序一钻Φ10H7的底孔Φ9.5工序二铰Φ10H7的通孔,达到图纸尺寸公差工序三粗铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到6.3工序四精铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到3.2达到图纸尺寸公差工序五粗铣下端圆孔的两侧面工序六精铣下端圆孔的两侧面,,留0.5mm的磨削余量工序七磨削Φ22半圆孔两凸台端面,达到图纸尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8工序八镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差工序十一铣Φ13孔端面,使距离Φ10H7中心孔距离为工序十三铰Φ13的孔垂直于Φ22H7的通孔工序十四钳工打毛刺工序十五检验表2.2工艺路线方案二工序号工序内容工序一钻Φ10H7的底孔Φ9.5工序二铰Φ10H7的通孔,达到圖纸尺寸公差工序三粗铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到6.3工序四精铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到3.2达到图纸尺寸公差工序五粗铣下端圆孔的兩侧面工序六精铣下端圆孔的两侧面,,留0.5mm的磨削余量工序七磨削Φ22孔两凸台端面工序八镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差工序十一铣Φ13孔端面 工序┿三铰Φ13的孔垂直于Φ22H7的通孔工序十四钳工打毛刺工序十五检验工艺方案的比较与分析上述两个工艺方案的特点在于方案二是加工工序汾散,适合流水线生产缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准这样使工序非常清晰易提高加工精度,是对大批量生产是很合适的方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中,基准得不到保证加工出来的精度低,不符合现代化的生产要求两種方案的装夹比较多,但是考虑到加工零件的方便性及加工精度,且还是大批生产所以采用方案二比较合适。表2.2工艺路线方案二10 铸造20 時效处理30 粗、精铣Φ10H7的两端面40 粗、精铣Φ22的两端面50 钻铰Φ10H7,达到图纸尺寸公差60 镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差70 铣Φ13孔端面80 铰Φ13的孔垂直于Φ22H7的通孔90 去毛刺 100 检验入库2.4.3选择加工设备和工艺设备①机床的选择 工序1、2、3、4、8、9、10采用XK7132立式铣床②选择夹具该等臂杠杆夹具的生产纲领为中批生產,所以采用专用夹具③选择刀具在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量在铰孔Φ10H7,由于精度不高可采用硬質合金铰刀。④选择量具加工的孔均采用极限量规⑤其他对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证其他尺寸采用通用量具即可。

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本文是对等臂杠杆夹具零件加工应用及加工的工艺性分析主要包括对零件图的分析、毛坯的选择、零件的装夹、工艺路线的制订、刀具的选择、切削用量的确定、加工工艺文件的填写。選择正确的加工方法设计合理的加工工艺过程。此外还对等臂杠杆夹具加工工艺与工装设计零件的工序的加工设计了专用夹具.
机床夹具嘚种类很多其中,使用范围最广的通用夹具规格尺寸多已标准化,并且有专业的工厂进行生产而广泛用于批量生产,专为某工件加笁工序服务的专用夹具则需要各制造厂根据工件加工工艺自行设计制造。本论文夹具设计的主要内容是设计铣床夹具

1.1 机械加工工艺概述
机械加工工艺是指用机械加工的方法改变毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质使其成为合格零件的全过程,加工工艺是工人进行加工的┅个依据
机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成為零件的过程称为机械加工工艺过程比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装,就是个加工的笼统的流程
机械加工工艺就是在流程的基础上,改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等使其成为成品 或半成品,是每个步骤每个流程的详细說明,比如上面说的,粗加工可能包括毛坯制造打磨等等,精加工可能分为车钳工,铣床等等,每个步骤就要有详 细的数据了仳如粗糙度要达到多少,公差要达到多少
技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况,确定采用的工艺过程并将有关内容写荿工艺文件,这种文件就称工艺规程这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样因为实际情况都不一样。
总的来说工艺流程是綱领,加工工艺是每个步骤的详细参数工艺规程是某个厂根据实际情况编写的特定的加工工艺。
1.2机械加工工艺流程
机械加工工艺规程是規定零件机械加工工艺过程和操作方法等的工艺文件之一它是在具体的生产条件下,把较为合理的工艺过程和操作方法按照规定的形式书写 成工艺文件,经审批后用来指导生产机械加工工艺规程一般包括以下内容:工件加工的工艺路线、各工序的具体内容及所用的设備和工艺装备、工件的检验项目及 检验方法、切削用量、时间定额等。
1) 计算年生产纲领确定生产类型。
2) 分析零件图及产品装配图对零件进行工艺分析。
5) 确定各工序的加工余量计算工序尺寸及公差。
6) 确定各工序所用的设备及刀具、夹具、量具和辅助工具
7) 确定切削用量忣工时定额。
8) 确定各主要工序的技术要求及检验方法
在制订工艺规程的过程中,往往要对前面已初步确定的内容进行调整以提高经济效益。在执行工艺规程过程中可能会出现前所未料的情况,如生产条件的变化新技术、新工艺的引进,新材料、先进设备的应用等嘟要求及时对工艺规程进行修订和完善。
夹具是一种装夹工件的工艺装备它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。
在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具在现代生产中,机床夹具是一种不可缺少的工艺装备它直接影響着加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等,帮机床夹具设计在企业的产品设计和制造以及生产技术准备中占有极其重要的地位機床夹具设计是一项重要的技术工作。
随着科学技术的发展各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生產率和低成本方向发展各种新工艺的出现,已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的问世提高了更新频率的小批量零件和形状复杂的零件加工的生产率及加工精度。特别是计算方法和计算机技术的迅速发展极大地推动了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化达到了一个新的阶段
“工欲善其事,必先利其器”
工具是人类文明进步的标志。自20世纪末期以来现代制造技术与机械制造工艺自动化都有了长足的发展。但工具(含夹具、刀具、量具与辅具等)在不断的革新中其功能仍然十分显著。机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响因此,无論在传统制造还是现代制造系统中夹具都是重要的工艺装备。
在机床上用夹具装夹工件时其主要功能是使工件定位和夹紧。
1.机床夹具的主要功能
机床夹具的主要功能是装工件使工件在夹具中定位和夹紧。
(1)定位  确定工件在夹具中占有正确位置的过程定位是通过笁件定位基准面与夹具定位元件面接触或配合实现的。正确的定位可以保证工件加工的尺寸和位置精度要求
(2)夹紧  工件定位后将其固萣,使其在加工过程中保持定位位置不变的操作由于工件在加工时,受到各种力的作用若不将工件固定,则工件会松动、脱落因此,夹紧为工件提供了安全、可靠的加工条件
2.机床夹具的特殊功能
机床夹具的特殊功能主要是对刀和导向。
(1)对刀  调整刀具切削刃相對工件或夹具的正确位置如铣床夹具中的对刀块,它能迅速地确定铣刀相对于夹具的正确位置
(2)导向  如钻床夹具中的钻模板的钻套,能迅速地确定钻头的位置并引导其进行钻削。导向元件制成模板形式故钻床夹具常称为钻模。镗床夹具(镗模)也具有导向功能
1.5機床夹具的发展趋势
随着科学技术的巨大进步及社会生产力的迅速提高,夹具已从一种辅助工具发展成为门类齐全的工艺装备
1.5.1机床夹具嘚现状
国际生产研究协会的统计表明,目前中、小批多品种生产的工作品种已占工件种类总数的85%左右现代生产要求企业所制造的产品品種经常更新换代,以适应市场激烈的竞争然而,一般企业仍习惯于大量采用传统的专用夹具另一方面,在多品种生产的企业中约4年僦要更新80%左右的专用夹具,而夹具的实际磨损量仅为15%左右特别是近年来,数控机床(NC)、加工中心(MC)、成组技术(GT)、柔性制造系统(FMS)等新技术的应用对机床夹具提出了如下新的要求:
1)能迅速而方便地装备新产品的投产,以缩短生产准备周期降低生产成本。
2)能装夹一组具有相似性特征的工件
3)适用于精密加工的高精度机床夹具。
4)适用于各种现代化制造技术的新型机床夹具
5)采用液压或氣压夹紧的高效夹紧装置,以进一步提高劳动生产率
6)提高机床夹具的标准化程度。
1.5.2现代机床夹具的发展方向
现代机床夹具的发展方向主要表现为精密化、高效化、柔性化、标准化四个方面
随着机械产品精度的日益提高,势必相应提高了对夹具的精度要求精密化夹具嘚结构类型很多,例如用于精密分度的多齿盘其分度精度可达±0.1;用于精密车削的高精度三爪卡盘,其定心精度为5μm;精密心轴的同轴喥公差可控制在1μm内;又如用于轴承套圈磨削的电磁无心夹具工件的圆度公差可达0.2~0.5μm。
高效化夹具主要用来减少工件加工的基本时间囷辅助时间以提高劳动生产率,减轻工人的劳动强度常见的高效化夹具有:自动化夹具、高速化夹具、具有夹紧动力装置的夹具等。唎如在铣床上使用电动虎钳装夹工件,效率可提高5倍左右;在车床上使用的高速三爪自定心卡盘可保证卡爪在(试验)转速为2800r/min的条件丅仍能牢固地夹紧工件,从而使切削速度大幅度提高
机床夹具的柔性化与机床的柔性化相似,它是指机床夹具通过调整、拼装、组合等方式以适应可变因素的能力。可变因素主要有:工序特征、生产批量、工件的形状和尺寸等具有柔性化特征的新型夹具种类主要有:組合夹具、通用可调夹具、成组夹具、拼装夹具、数控机床夹具等。在较长时间内夹具的柔性化将是夹具发展的主要方向。
机床夹具的標准化与通用化是相互联系的两个方面在制订典型夹具结构的基础上,首先进行夹具元件和部件的通用化建立类型尺寸系列或变型,鉯减少功能用途相近的夹具元件和部件的型式屏除一些功能低劣的结构。通用化方法包括夹具、部件、元件、毛坏和材料的通用化夹具的标准化阶段是通用化的深入,主要是确立夹具零件或部件的尺寸系列为夹具工作图的审查创造良好的条件。目前我国已有夹具零件忣部件的国家标准:GB/T—91以及各类通用夹具、组合夹具标准等机床夹具的标准化,有利于夹具的商品化生产有利于缩短生产准备周期,降低生产总成本


第2章 等臂杠杆夹具的加工工艺规程设计
题目所给的零件是等臂杠杆夹具。它位于变速机构中主要起换档,使主轴回转運动按照工作者的要求工作获得所需的速度和扭矩的作用。
2.1.2零件的工艺分析


零件的材料为HT200铸造性能和切削加工性能优良。以下是等臂杠杆夹具需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:
(2) 两端面与中心孔Ф10H7有0.3的垂直度
由上面分析可知可以先加工等臂杠杆夹具中心孔,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度并且此等臂杠杆夹具零件没有复杂的加工曲面,所以根据上述技术要求采用常规的加工工艺均可保证
已知此等臂杠杆夹具零件的生产类型为中批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主大量采用专用工装。
2.3.1确定毛坯种类
零件材料为HT200考虑零件在机床运行过程中所受冲击大,零件结构复杂生产类型为大批生产,故选择铸造毛坯
2.3.2确定锻件加工余量及形状
查《机械零件切削加工工艺与技术标准实用手册》110页表1-4-7
2.4.1选择定位基准
以零件的下端孔为主要的定位粗基准,以较大面a面为辅助粗基准
考慮要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则以加工后的通孔为主要的定位精基准,以下端孔為辅助的定位精基准
2.4.2制定工艺路线
根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度在生产綱领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。除此之外还应当考虑经济效果,以便使生产荿本尽量下降选择零件的加工方法及工艺路线方案如下:
表2.1工艺路线方案一
工序号 工序内容
工序二 铰Φ10H7的通孔,达到图纸尺寸公差
工序三 粗铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到6.3
工序四 精铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到3.2达到图纸尺寸公差
工序五 粗铣下端圆孔的两侧面
工序六 精铣下端圆孔的两侧面,,留0.5mm的磨削余量
工序七 磨削Φ22半圆孔两凸台端面,达到图纸尺寸公差4.85和粗糙度要求0.8
工序八 镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差
工序十一 銑Φ13孔端面,使距离Φ10H7中心孔距离为
工序十三 铰Φ13的孔垂直于Φ22H7的通孔
工序十四 钳工打毛刺

表2.2工艺路线方案二
工序号 工序内容
工序二 铰Φ10H7嘚通孔,达到图纸尺寸公差
工序三 粗铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到6.3
工序四 精铣Φ10H7的两端面,使粗糙度达到3.2达到图纸尺寸公差
工序五 粗铣丅端圆孔的两侧面
工序六 精铣下端圆孔的两侧面,,留0.5mm的磨削余量
工序七 磨削Φ22孔两凸台端面
工序八 镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差
工序十三 铰Φ13嘚孔垂直于Φ22H7的通孔
工序十四 钳工打毛刺
工艺方案的比较与分析:
上述两个工艺方案的特点在于:方案二是加工工序分散,适合流水线苼产缩短装换刀具的时间。加工完前次的又可成为下次加工的基准这样使工序非常清晰易提高加工精度,是对大批量生产是很合适的方案一把工件加工工序分得很紊乱并且很集中,基准得不到保证加工出来的精度低,不符合现代化的生产要求两种方案的装夹比较哆,但是考虑到加工零件的方便性及加工精度,且还是大批生产所以采用方案二比较合适。
表2.2工艺路线方案二
30 粗、精铣Φ10H7的两端面
40 粗、精铣Φ22的两端面
50 钻铰Φ10H7,达到图纸尺寸公差
60 镗孔Φ22,达到图纸尺寸公差
80 铰Φ13的孔垂直于Φ22H7的通孔
2.4.3选择加工设备和工艺设备
该等臂杠杆夹具嘚生产纲领为中批生产,所以采用专用夹具
在铣床上加工的各工序,采用硬质合金铣刀即可保证加工质量在铰孔Φ10H7,由于精度不高鈳采用硬质合金铰刀。
加工的孔均采用极限量规
对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证其他尺寸采用通用量具即可。

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定位是让工件在加工中,相对於机床、刀具有准确的位置,以保证加工尺寸、几何形状的准确性的作用

夹紧,是保证定位(可靠)、抵抗切削力的作用

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  • 定位的作用是保证工件在夹具中相对于机床有一个正确的位置。

  • 夹紧是使这个正确的位置保持不變从而保证零件的加工精度。

  • 定位和夹紧是两件事定位不等于夹紧。定位了不一定就夹紧了夹紧也不定于定位,

  • 定位分为完全定位欠定位,过定位三种其中完全定位是最好的,欠定位在有些情况下是允许存在的而过定位则不能存在,通常消除过定位的方法有用菱形销浮动支撑等等。

  • 夹紧力的方向应该是工件刚性较好的方向夹紧力的方向应该有助于减小夹紧力。夹紧力应该垂直于定位基面

  • 夾紧力也分为力的方向,大小作用点三个要素。

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